BR112018072954B1

BR112018072954B1 - Composição adesiva sem solventes de dois componentes prémisturada, método para formar um laminado e laminado

Info

Publication number: BR112018072954B1
Application number: BR112018072954-0A
Authority: BR
Inventors: Jie Wu; Rui Xie
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2022-12-13
Also published as: EP3455275A1; EP3455275B1; AR108243A1; JP7161409B2; CN109415479A; CN109415479B; TW201807142A; MX2018013651A; RU2758694C2; US11008490B2; JP2019520441A; RU2018143002A; TWI793073B; RU2018143002A3; US20210198539A1; US20190284456A1; BR112018072954A2; WO2017196529A1

Abstract

Trata-se de uma composição adesiva sem solvente de dois componentes, em que a composição adesiva compreende um componente de isocianato que compreende pelo menos um isocianato, e um componente de poliol que compreende pelo menos um poliol iniciado por amina que tem uma funcionalidade de 3 a 8 e um número de hidroxila de 20 a 1.000. Além disso, um método para formar um laminado é revelado, em que o método compreende formar uma composição adesiva sem solvente que compreende um poliol iniciado por amina, aplicar uma camada da composição adesiva a uma superfície de um filme, colocar a camada em contato com uma superfície de outro filme para formar um laminado, e curar a composição adesiva. Ademais, um laminado formado pelo método é revelado.

Description

CAMPO DA REVELAÇÃO

[0001] A presente revelação se refere a composições adesivas sem solvente. Mais particularmente, a revelação se refere a composições adesivas de poliuretano sem solvente de dois componentes pré-misturadas antes da aplicação para uso na fabricação de laminados, sendo que as composições têm uma eficiência de conversão melhorada, resistência à união, resistência química e térmica e decaimento primário de amina aromática e isocianato. A revelação se refere ainda a métodos de formação de estruturas de laminado que compreendem as composições adesivas reveladas.

ANTECEDENTES DA REVELAÇÃO

[0002] As composições adesivas são úteis para uma ampla variedade de propósitos. Por exemplo, as composições adesivas são usadas para ligar substratos como polietileno, polipropileno, poliéster, poliamida, metal, papel ou celofane para formar filmes compósitos, isto é, laminados. O uso de adesivos em diferentes aplicações de uso final é geralmente conhecido. Por exemplo, adesivos podem ser usados na fabricação de laminados de filme/filme e filme/folha usados na indústria de embalagem, especialmente para embalagem de alimentos. Adesivos usados em aplicações de laminação, ou "adesivos de laminação", podem ser geralmente colocados em três categorias: à base de solvente, à base de água e sem solvente. O desempenho de um adesivo varia por categoria e pela aplicação na qual o adesivo é aplicado.

[0003] Adesivos de laminação sem solvente podem ser aplicados até 100% de sólidos sem quaisquer solventes orgânicos ou um carreador aquoso. Visto que nenhum solvente orgânico ou água tem que ser retirado do adesivo após a aplicação, esses adesivos podem ser aplicados a altas velocidades de linha. Os adesivos de laminação à base de solvente e água são limitados pela taxa na qual o solvente ou a água podem ser efetivamente secos e removidos da estrutura de laminado após a aplicação do adesivo. Por razões ambientais, de saúde e de segurança, os adesivos de laminação são, de preferência, aquosos ou sem solvente.

[0004] Dentro da categoria de adesivos de laminação sem solvente, existem muitas variedades. Uma variedade particular inclui adesivos de laminação à base de poliuretano de dois componentes pré-misturados antes da aplicação, denominados no presente documento como “adesivos de dois componentes pré- misturados”. Tipicamente, um adesivo de laminação à base de poliuretano de dois componentes inclui um primeiro componente que compreende um poli-isocianato e/ou pré-polímero que contém isocianato e um segundo componente que compreende um poliol. O pré-polímero é obtido pela reação de isocianato em excesso com um poliéter e/ou poliéster que contém dois ou mais grupos hidroxila por molécula. O segundo componente é um poliéter e/ou poliéster funcionalizado com dois ou mais grupos hidroxila por molécula. Os dois componentes são combinados em uma razão predeterminada, ou “pré-misturados”, e depois aplicados em um primeiro substrato, que é, então, laminado para outro substrato.

[0005] Adesivos de laminação à base de poliuretano sem solvente de dois componentes, em comparação com os adesivos tradicionais que contêm solvente, incluem ligações iniciais fracas e desenvolvimento lento de ligação antes de o laminado poder ser processado. Além disso, esses adesivos tendem a apresentar resistência química insuficiente, especialmente em condições ácidas. Ainda mais, os adesivos convencionais de laminação à base de poliuretano sem solvente de dois componentes exibem decaimento lento de amina aromática e isocianato primário e, portanto, menor eficiência de conversão. Além disso, os catalisadores são amplamente usados na química de poliuretanos para acelerar a reação de isocianatos e compostos terminados com hidroxila. Catalisadores típicos incluem catalisadores de amina, catalisadores de metal, catalisadores de amina e metal bloqueados, e catalisadores de amina e metal microencapsulados. Esses catalisadores podem ser muito eficazes, mas não são ideais para aplicações de contato com alimentos. Isso ocorre porque os catalisadores de amina e metal de pequena molécula podem potencialmente migrar para os alimentos, o que pode ser uma preocupação do ponto de vista da segurança alimentar. Além disso, os pequenos catalisadores de amina geralmente possuem forte odor que pode alterar o sabor dos alimentos, tornando-os indesejáveis para aplicações de contato direto ou indireto com alimentos.

[0006] Por conseguinte, são desejáveis composições adesivas de laminação à base de poliuretano sem solvente e de dois componentes com resistência à ligação melhorada e ligações de desenvolvimento mais rápidas, resistência química e térmica melhoradas, e decaimento da amina aromática primária e isocianato mais rápido. Além disso, são desejáveis composições adesivas de laminação à base de poliuretano sem solvente de dois componentes que não necessitem do uso de um catalisador para acelerar a reação de isocianato e poliol.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃO

[0007] São apresentadas composições adesivas de poliuretano sem solvente de dois componentes. Em algumas modalidades, a composição adesiva sem solvente compreende um componente de isocianato que compreende pelo menos um isocianato. A composição adesiva sem solvente compreende ainda um componente de poliol que compreende pelo menos um poliol iniciado por amina. O pelo menos um isocianato pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em um isocianato aromático, um isocianato alifático e combinações dos mesmos. O pelo menos um poliol iniciado por amina pode ser o produto da reação de um óxido de alquileno e uma amina. O poliol iniciado por amina pode ainda compreender uma funcionalidade de 3 a 8 e um número de hidroxila de 20 a 1.000. O componente de poliol pode, ainda, compreender um poliol não iniciado por amina.

[0008] Um método para formar um laminado também é revelado. Em algumas modalidades, o método compreende formar uma composição adesiva sem solvente ao pré-misturar os dois componentes, aplicar uma camada da composição adesiva a uma superfície de um primeiro substrato, colocar a camada em contato com uma superfície de um segundo substrato para formar um laminado e curar a composição adesiva. Um laminado formado por esse método é também revelado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] Faz-se referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[0010] A Figura 1 é um gráfico que ilustra a viscosidade do Exemplo Comparativo 1 e Exemplos Ilustrativos 1 e 2 versus tempo;

[0011] A Figura 2 é um gráfico que ilustra a viscosidade do Exemplo Comparativo 1 e Exemplos Ilustrativos 1 e 3 versus tempo; e

[0012] A Figura 3 é um gráfico que ilustra a viscosidade do Exemplo Comparativo 2 e Exemplos Ilustrativos 4 e 5 versus tempo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA REVELAÇÃO

[0013] A composição adesiva sem solvente de dois componentes de acordo com esta revelação compreende um componente de isocianato e um componente de poliol.

COMPONENTE DE ISOCIANATO

[0014] O componente de isocianato compreende pelo menos um isocianato. O pelo menos um isocianato pode ser selecionado do grupo que consiste em um pré-polímero de isocianato, um monômero de isocianato, um poli-isocianato (por exemplo, dímeros, trímeros, etc.) e combinações de dois ou mais dos mesmos. Como usado no presente documento, um “poli-isocianato” é qualquer composto que contém dois ou mais grupos de isocianato. O pré-polímero de isocianato é o produto de reação de reagentes que compreende pelo menos um isocianato e pelo menos um poliol. Como usado no presente documento, o “pré-polímero de isocianato” pode ser um poli-isocianato em si.

[0015] O pelo menos um isocianato pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em um isocianato aromático, um isocianato alifático e combinações de dois ou mais dos mesmos. Um “poli-isocianato aromático” é um poli-isocianato que contém um ou mais anéis aromáticos. Um “poli-isocianato alifático” não contém anéis aromáticos. Um “poli-isocianato cicloalifático” é um subconjunto de poli-isocianatos alifáticos, em que a cadeia química é estruturada em anel.

[0016] Exemplos de isocianatos aromáticos adequados para uso de acordo com a revelação incluem, mas sem limitação, isômeros de di-isocianato de metilenodifenila ("MDI"), como 4,4-MDI, 2,2-MDI e 2,4-MDI, isômeros de di- isocianato de tolueno (“TDI”) como 2,4-TDI, 2,6-TDI, isômeros de naftaleno-di- isocianato (“NDI”) como 1,5-NDI, isômeros de di-isocianato de norbornano (“NBDI”), isômeros de di-isocianato de tetrametilxileno ("TMXDI") e combinações de dois ou mais dos mesmos. São preferenciais os isômeros de MDI, particularmente, uma mistura de 4,4-MDI e 2,4-MDI (isto é, MDI líquido) ou 4,4- MDI (isto é, MDI sólido).

[0017] Exemplos de isocianatos alifáticos e cicloalifáticos adequados para uso de acordo com esta revelação incluem, mas sem limitações, isômeros de di- isocianato de hexametileno (“HDI”), isômeros de di-isocianato de isoforona (“IPDI”), isômeros de di-isocianato de xileno (“XDI”), e combinações dos mesmos.

[0018] Compostos que têm grupos poli-isocianato, como o componente de isocianato, podem ser caracterizados pelo parâmetro “% de NCO", que é a quantidade de grupos isocianato em peso com base no peso do composto. O parâmetro de % de NCO é medido pelo método da ASTM D 2572-97 (2010). O componente de isocianato revelado tem uma % de NCO de pelo menos 1% em peso, ou pelo menos 5% em peso, ou pelo menos 10% em peso. Em algumas modalidades, o componente de isocianato tem uma % de NCO que não ultrapassa 30% em peso, ou 25% em peso, ou 20% em peso.

[0019] De preferência, o componente de isocianato tem uma viscosidade a 25 °C de 300 mPa-s a 12.000 mPa-s, medida pelo método ASTM D2196.

COMPONENTE DE POLIOL

[0020] A composição adesiva sem solvente compreende ainda um componente de poliol que compreende pelo menos um poliol iniciado por amina. Em algumas modalidades, o componente de poliol pode também compreender outro tipo de poliol que é um poliol não iniciado por amina. Cada tipo de poliol pode incluir um tipo de poliol. Alternativamente, cada tipo de poliol pode incluir misturas de diferentes tipos de polióis. Em algumas modalidades, um tipo de poliol pode ser um tipo de poliol, enquanto o outro tipo de poliol pode ser uma mistura de diferentes espécies de polióis.

[0021] O pelo menos um poliol iniciado por amina melhora a reatividade do sistema de composição adesiva. Em particular, o pelo menos um poliol iniciado por amina é uma molécula terminada em hidroxila e, como resultado, se torna parte da rede polimérica de poliuretano formada pela reação dos componentes isocianato e poliol. Como resultado, a preocupação da migração de pequenas moléculas (por exemplo, um catalisador) é eliminada.

[0022] O pelo menos um poliol iniciado por amina compreende uma funcionalidade de 3 a 8, ou de 4 a 7, ou de 5 a 6. Como usado no presente documento, “funcionalidade” se refere ao número de sítios reativos de isocianato por molécula. Além disso, pelo menos um poliol iniciado por amina compreende um número de hidroxila de 20 a 1.000, ou de 200 a 900, ou de 750 a 850. Como usado no presente documento, “número de hidroxila” é uma medida da quantidade de grupos hidroxila reativos disponíveis para reação. Esse número é determinado em um método analítico úmido e é relatado como o número de miligramas de hidróxido de potássio equivalente aos grupos hidroxila encontrados em um grama da amostra. Os métodos mais comumente usados para determinar o número de hidroxilas estão descritos na norma ASTM D 4274 D. Além disso, pelo menos um poliol iniciado por amina compreende um peso molecular que não exceda 12.000 g/mol ou que não exceda 8.000 g/mol ou que não exceda 5.000 g/mol.

[0023] Os polióis iniciados por amina adequados para uso de acordo com esta revelação são produzidos por alcoxilação de um ou mais iniciadores de amina com um ou mais óxidos de alquileno. Iniciadores de amina adequados incluem, porém sem limitação, tolueno diamina, metilamina, etilenodiamina, dietilenotriamina, anilina, aminoetiletanolamina, bis-3-aminopropilmetilamina, propilenodiamina, tetra- ou hexametilenoamina, trietanolamina, fenilenodiamina e combinações de dois ou mais dos mesmos. Óxidos de alquileno adequados incluem, porém sem limitação, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de 1,2-butileno e combinações de dois ou mais destes.

[0024] A quantidade do pelo menos um poliol iniciado por amina na composição adesiva pré-misturada é, em peso com base no peso da composição adesiva pré- misturada (isto é, o peso total do componente de isocianato e do componente de poliol), pelo menos 0,5% em peso, ou pelo menos 0,7% em peso, ou pelo menos 6% em peso. A quantidade do pelo menos um poliol iniciado por amina na composição adesiva pré-misturada é, em peso, com base no peso da composição adesiva, não deve exceder 25% em peso, ou não deve exceder 15% em peso, ou não deve exceder 10% em peso.

[0025] A quantidade do pelo menos um poliol iniciado por amina na composição adesiva depende da reatividade do pelo menos um isocianato usado. Em geral, é necessário um poliol relativamente menos iniciado por amina para adesivos à base de isocianato aromático em comparação com sistemas à base de isocianato alifático.

[0026] É contemplado que o componente de isocianato e o componente de poliol da composição adesiva sem solvente revelada podem ser produzidos separadamente e, se desejado, armazenados até ser desejado usar a composição adesiva pré-misturada. De preferência, tanto o componente de isocianato quanto o componente de poliol são, cada um, líquidos a 25 °C. Em algumas modalidades, quando for desejado usar a composição adesiva, o componente de isocianato e o componente de poliol são colocados em contato um com o outro e misturados. É contemplado que quando esses dois componentes são colocados em contato, uma reação de cura começa quando os grupos de isocianato reagem com os grupos hidroxila para formar ligações de uretano. A composição adesiva formada ao colocar os dois componentes em contato pode ser chamada de uma “mistura curável”.

[0027] O tempo necessário para a mistura curável curar é, de preferência, tão curto quanto necessário para alcançar uma resistência à ligação suficiente. Isso ocorre porque tempos de cura mais curtos aumentam a eficiência do processo de formação do laminado. Tradicionalmente, os isocianatos alifáticos não são preferenciais porque são menos reativos que os isocianatos aromáticos, resultando em tempos de cura mais longos. Contudo, as composições adesivas reveladas alcançam tempos de cura relativamente curtos mesmo quando o componente de isocianato compreende isocianatos alifáticos.

[0028] Em algumas modalidades, um ou mais polióis não iniciados por amina podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva. Exemplos do poliol não iniciado por amina incluem, mas sem limitação, polióis de poliéster, polióis de poliéter, polióis de policarbonato, polióis de poliacrilato, polióis de policaprolactona, polióis de poliolefinas, polióis de óleo natural e combinações de dois ou mais dos mesmos. De preferência, o poliol não iniciado por amina tem uma viscosidade a 25 °C de 10 mPa-s a 40.000 mPa-s, como medido pelo método ASTM D2196.

[0029] A quantidade do pelo menos um poliol não iniciado por amina na composição adesiva pré-misturada é pelo menos 10% em peso, ou pelo menos 20% em peso, ou pelo menos 30% em peso, com base no peso da composição adesiva. A quantidade do pelo menos um poliol não iniciado por amina na composição adesiva pré-misturada não deve exceder 60% em peso, ou não deve exceder 50% em peso, ou não deve exceder 40% em peso com base no peso da composição adesiva.

[0030] De um modo preferencial, a razão estequiométrica do componente de isocianato para o componente de poliol 1:1 ou superior, tal como 1,2:1 ou superior, ou tal como 1,4:1 ou superior. De um modo preferencial, a razão estequiométrica do componente de isocianato para o componente de poliol 3:1 ou inferior, tal como 2,5:1 ou inferior, ou tal como 2:1 ou inferior. Em geral, a razão de componente de isocianato para componente de poliol para aplicações industriais (por exemplo, tubos) pode ser relativamente maior do que a razão para aplicações de bens de consumo (por exemplo, embalagens de alimentos) em que a migração de isocianato de adesivos para alimentos é uma preocupação de segurança.

[0031] Em algumas modalidades, um ou mais aditivos podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva. Exemplos de tais aditivos incluem, mas sem limitação, acentuadores de pegajosidade, plastificantes, modificadores de reologia, promotores de adesão, antioxidantes, cargas, corantes, tensoativos, catalisadores, solventes e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0032] Em algumas modalidades, um ou mais aditivos podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva.

[0033] Um método para formar um laminado com o uso de uma composição adesiva é também revelado. De um modo preferencial, a composição adesiva, como uma composição adesiva que compreende os componentes misturados de isocianato e poliol discutidos acima, está em um estado líquido a 25 °C. Mesmo se a composição estiver sólida a 25 °C, é aceitável aquecer a composição conforme necessário para colocar a mesma em um estado líquido. Uma camada da composição é aplicada em uma superfície de um primeiro substrato, como um filme. Um “filme” é qualquer estrutura que tenha 0,5 mm ou menos em uma dimensão e seja 1 cm ou mais em ambas as outras duas dimensões. Um filme de polímero é um filme que é produzido a partir de um polímero ou uma mistura de polímeros. A composição de um filme de polímero é, tipicamente, 80 por cento em peso ou mais de um ou mais polímeros. De preferência, a espessura da camada da mistura de adesivo curável é de 1 a 5 μm.

[0034] Uma superfície de um segundo substrato ou filme é colocada em contato com a camada da mistura curável para formar um laminado não curado. O laminado não curado pode ser submetido à pressão, por exemplo, passando-se através de cilindros espremedores, que podem ou não ser aquecidos. O laminado não curado pode ser aquecido para acelerar a reação de cura. No entanto, o laminado não curado pode alcançar a cura completa dentro de dois a três dias a temperatura ambiente para adesivos à base de isocianato aromático, ou uma a duas semanas no caso de adesivos à base de isocianato alifático.

[0035] Substratos adequados incluem filmes, como papel, pano tecido e não tecido, folha de metal, polímeros e polímeros revestidos com metal. Os filmes, opcionalmente, têm uma superfície na qual uma imagem é impressa com tinta; a tinta pode estar em contato com a composição adesiva.

EXEMPLOS DA REVELAÇÃO

[0036] A presente revelação será agora explicada em mais detalhes por Exemplos Ilustrativos e Exemplos Comparativos (coletivamente, os “Exemplos”). Contudo, o escopo da presente revelação não está, de fato, limitado aos Exemplos.

[0037] As matérias-primas para uso nos Exemplos Ilustrativos (“IE") e Exemplos Comparativos (“CE") estão detalhadas na Tabela 1 abaixo.TABELA 1: MATÉRIAS-PRIMAS

Exemplos que compreendem isocianatos aromáticos são preparados de acordo com formulações listadas na Tabela 2 com o uso das matérias-primas listadas na Tabela 1. TABELA 2: FORMULAÇÃO DE ADESIVO DOS SISTEMAS À BASE DE ISOCIANATO AROMÁTICO

Exemplos que compreendem isocianatos alifáticos são preparados de acordo com formulações listadas na Tabela 3 com o uso das matérias-primas listadas na Tabela 1.TABELA 3: FORMULAÇÃO DE ADESIVO DO SISTEMA À BASE DE ISOCIANATO ALIFÁTICO

EXEMPLO 1 (“IE1”)

[0038] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 66,7% em peso de Componente A, 32,6% em peso de Componente C e 0,7% em peso de Componente D é misturada em uma razão estequiométrica de 1,0:1,4 (OH/NCO). O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido em um viscosímetro Brookfield DV-II a 40 °C. Esse adesivo é usado para unir uma estrutura de tereftalato de polietileno (PET)/ folha metálica, uma estrutura de folha metálica/polietileno (PE) e uma estrutura de PET/PE. Os laminados produzidos são curados a 22 °C e 50% de umidade relativa. As amostras laminadas são cortadas em tiras de 25,4 mm de largura e a sua resistência à ligação de ruptura em T é avaliada no equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert a 25,4 centímetros/min (10 polegadas/min). Se um dos substratos for esticado ou rasgado, a força ou força máxima na quebra é registrada. A média da força durante o teste é registrada se os dois substratos forem separados. Os valores de resistência à ligação são a média de pelo menos três tiras de amostra. O teste de fervura em bolsa é conduzido para o laminado de PET/PE após 14 dias de cura, incluindo água DI e simuladores de molho 1:1:1 (isto é, partes iguais de vinagre, óleo de milho e ketchup). As bolsas para o teste de fervura em bolsa têm um tamanho interno de 10,2 centímetros por 15,2 centímetros (4 polegadas por 6 polegadas) e são preenchidas com 100 ml de água ou molho 1:1:1. Posteriormente, as mesmas são colocadas na água em ebulição durante 30 minutos. Quando completadas, pelo menos três tiras de 25,4 mm de largura são cortadas da área em contato com a água em ebulição e sua resistência à ligação é medida no equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert, com o uso do mesmo método discutido acima.

EXEMPLO 2 (“IE2”)

[0039] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 66,4% em peso de Componente A, 32,9% em peso de Componente C e 0,7% em peso de Componente E é misturada em uma razão estequiométrica de 1,0:1,4 (OH/NCO). O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido em um viscosímetro Brookfield DV-II a 40 °C. Esse adesivo é usado para ligar uma estrutura PET/PE. O laminado produzido é curado a 22 °C e 50% de umidade relativa e a sua resistência à ligação foi subsequentemente avaliada em um equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert a 25,4 centímetros/min (10 polegadas/min). O teste de fervura em bolsa é realizado para o laminado de PET/PE após 14 dias de cura, incluindo água DI e simuladores de molho 1:1:1 (ou seja, partes iguais de vinagre, óleo de milho e ketchup).

EXEMPLO 3 (“IE3”)

[0040] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 68,1% em peso de Componente A, 30,3% em peso de Componente C e 1,6% em peso de Componente D é misturada em uma razão estequiométrica de 1,0:1,4 (OH/NCO). O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido em um viscosímetro Brookfield DV-II a 40 °C. Esse adesivo é usado para ligar a estrutura de PET/folha metálica e uma estrutura de folha metálica/PE. Os laminados produzidos são curados a 22 °C e 50% de umidade relativa e a sua resistência à ligação é subsequentemente avaliada em um equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert a 25,4 centímetros/min (10 polegadas/min).

EXEMPLO COMPARATIVO 1 (“CE1”)

[0041] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 65,8% em peso de Componente A e 34,2% em peso de Componente C é misturada em uma razão estequiométrica de 1,0:1,4 (OH/NCO). O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido em um viscosímetro Brookfield DV-II a 40 °C. Esse adesivo é usado para ligar uma estrutura de PET/folha metálica, uma folha metálica/PE e uma estrutura de PET/PE. Os laminados produzidos são curados a 22 °C e 50% de umidade relativa e a sua resistência à ligação é avaliada em um equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert a 25,4 centímetros/min (10 polegadas/min). O teste de fervura em bolsa é realizado para o laminado de PET/PE após 14 dias de cura, incluindo água DI e simuladores de molho 1:1:1 (ou seja, partes iguais de vinagre, óleo de milho e ketchup). As bolsas para esse teste têm um tamanho interno de 10,2 centímetros por 15,2 centímetros (4 polegadas por 6 polegadas) e são preenchidas com 100 ml de água ou molho 1:1:1. Posteriormente, as mesmas são colocadas na água em ebulição durante 30 minutos. Quando completadas, pelo menos três tiras de 25,4 mm de largura são cortadas da área em contato com a água em ebulição e sua resistência à ligação é medida no equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert, com o uso do mesmo método discutido acima.

EXEMPLO 4 (“IE4”)

[0042] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 37,1% em peso de Componente F, 56,8% em peso de Componente B e 6,1% em peso de Componente D é misturada em uma razão estequiométrica de 1,0:1,4 (OH/NCO). O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido em um reômetro AR-2000 a 40 °C. Esse adesivo é usado para ligar uma estrutura de PET/PE e uma estrutura de folha metálica/ polipropileno (“CPP”). Os laminados produzidos são curados a 40 °C e 22% de umidade relativa e a sua resistência à ligação é avaliada em um equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert a 25,4 centímetros/min (10 polegadas/min).

EXEMPLO 5 (“IE5”)

[0043] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 30,3% em peso do Componente F, 60,5% em peso do Componente B e 9,2% em peso do Componente D é misturada em uma razão estequiométrica de 1,0:1,2 (OH/NCO). O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido em um reômetro AR-2000 a 40 °C. Esse adesivo é usado para ligar uma estrutura de PET/PE e uma estrutura de folha metálica/CPP. Os laminados produzidos são curados a 40 °C e 22% de umidade relativa e a sua resistência à ligação é avaliada em um equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert a 25,4 centímetros/min (10 polegadas/min).

EXEMPLO COMPARATIVO 2 (“CE2”)

[0044] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 50% em peso do Componente F e 50% em peso do Componente B é misturada em uma razão estequiométrica de 1,0:1,2 (OH/NCO). O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido em um reômetro AR-2000 a 40 °C. Esse adesivo é usado para ligar uma estrutura de PET/PE e uma estrutura de folha metálica/CPP. Os laminados produzidos são curados a 40 °C e 22% de umidade relativa e a sua resistência à ligação é avaliada em um equipamento de teste de ruptura Thwing-Albert a 25,4 centímetros/min (10 polegadas/min).

[0045] As Figuras 1, 2 e 3 mostram que a taxa de cura de um adesivo de laminação de poliuretano é relativamente acelerada incorporando-se os polióis iniciados por amina revelados. Por exemplo, e como ilustrado na Figura 1, a viscosidade de CE1 alcança 4 Pa-s (4.000 cps) por 38 minutos, enquanto IE1 e IE2, com adição de pequenas quantidades de Componente D e RA640, alcançam 4 Pa-s (4.000 cps) em 29 e 30 minutos, respectivamente. Além disso, por exemplo, e conforme ilustrado na Figura 2, a viscosidade do adesivo formulado é aumentada mais rapidamente com o aumento do Componente D. CE2, um sistema à base de isocianato alifático, exibe uma taxa de cura relativamente baixa e sua viscosidade não muda muito dentro de uma hora, como mostrado na Figura 3. IE4 e IE5, por outro lado, exibem propriedades de cura mais rápidas.TABELA 4: DADOS DE RESISTÊNCIA À LIGAÇÃO DE LAMINADOS À BASE DE ISOCIANATO ALIFÁTICOS

TABELA 5: DADOS DE RESISTÊNCIA À LIGAÇÃO DE LAMINADOS DE PET/FOLHA METÁLICA À BASE DE ISOCIANATO AROMÁTICO

* “AS”: Divisão de Adesivo; "FT": Ruptura de Filme TABELA 6: DADOS DE RESISTÊNCIA À LIGAÇÃO DE LAMINADOS DE FOLHA METÁLICA/PE À BASE DE ISOCIANATO AROMÁTICO

* “AS”: Divisão de Adesivo; "FT": Ruptura de Filme

[0046] As Tabelas 4 a 6 ilustram que a incorporação de polióis iniciados por amina nas composições adesivas acelera amplamente o desenvolvimento da resistência à ligação dos laminados, especialmente para um sistema à base de isocianato alifático. Os dados na Tabela 4 se referem a laminados de PET/PE e folha metálica/CPP. Os dados na Tabela 5 se referem a um laminado de PET/folha metálica que tem um adesivo à base de isocianato alifático. A Tabela 6 se refere a um laminado de folha metálica/PE que tem um adesivo à base de isocianato aromático. O modo de falha da estrutura de PET/folha metálica, detalhado na Tabela 5, é visivelmente alterado a partir da divisão de adesivo para ruptura de filme, e a resistência à ligação de 7 dias de IE1 e IE3 também foram maiores que a de CE1. TABELA 7: DADOS DE RESISTÊNCIA À LIGAÇÃO DE LAMINADOS DE PET/PE APÓS TESTE DE EBULIÇÃO EM BOLSA

* “AT”: Transferência de adesivo; "FT": Ruptura de Filme

[0047] Como mostrado na Tabela 7, a incorporação de polióis iniciados com amina em IE1 e IE2 não sacrificou o desempenho em comparação com CE1. De fato, a resistência química do IE1 e do IE2 foi melhorada.

Claims

1. Composição adesiva sem solventes de dois componentes pré-misturada, caracterizada pelo fato de consistir de: - um componente de isocianato consistindo de pelo menos um isocianato; e - um componente de poliol consistindo de pelo menos um poliol iniciado por amina tendo uma funcionalidade de 3 a 8 e um número de hidroxila de 750 a 1.000, e opcionalmente pelo menos um poliol não iniciado por amina; sendo que a quantidade do pelo menos um poliol iniciado por amina é, em peso baseada no peso da composição adesiva pré-misturada, de pelo menos 6% em peso.

2. Composição adesiva sem solvente de dois componentes pré-misturada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o pelo menos um isocianato ser selecionado a partir do grupo consistindo de um isocianato monomérico, um isocianato polimérico, um pré-polímero de isocianato e combinações de dois ou mais dos mesmos.

3. Composição adesiva sem solvente de dois componentes pré-misturada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o pelo menos um isocianato ser selecionado a partir do grupo consistindo de di-isocianato de hexametileno (“HDI”) e isômeros do mesmo, di-isocianato de isoforona (“IPDI”) e isômeros do mesmo, di-isocianato de norbornano (“NBDI”) e isômeros do mesmo, di-isocianato de tetrametilxilileno (“TMXDI”) e isômeros do mesmo, di-isocianato de xilileno (“XDI”) e isômeros do mesmo, di-isocianato de tolueno (“TDI”) e isômeros do mesmo, di-isocianato de difenilmetano (“MDI”) e isômeros do mesmo, pré-polímeros de isocianato dos mesmos, e combinações de dois ou mais dos mesmos.

4. Composição adesiva sem solvente de dois componentes pré-misturada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o poliol iniciado por amina ser o produto de reação de um óxido de C1-C6 alquileno e uma amina.

5. Composição adesiva sem solvente de dois componentes pré-misturada, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de a amina ser selecionada a partir do grupo consistindo de tolueno diamina, metilamina, etilenodiamina, dietilenotriamina, anilina, aminoetiletanolamina, bis-3-aminopropilmetilamina, propilenodiamina, tetra- ou hexametilenoamina, trietanolamina, fenilenodiamina e combinações de dois ou mais dos mesmos.

6. Composição adesiva sem solvente de dois componentes pré-misturada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o poliol iniciado por amina representar de 6 a 12% em peso da composição adesiva, com base no peso total da composição adesiva.

7. Composição adesiva sem solvente de dois componentes pré-misturada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o componente de poliol compreender adicionalmente pelo menos um poliol não iniciado por amina selecionado a partir do grupo consistindo de um poliéster poliol, um poliéter poliol, um policarbonato poliol, um poliacrilato poliol, uma policaprolactona poliol, uma poliolefina poliol, um poliol de óleo natural e combinações de dois ou mais dos mesmos.

8. Composição adesiva sem solvente de dois componentes pré-misturada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a razão estequiométrica do componente de isocianato para o componente de poliol ser de 3:1 a 1:1.

9. Método para formar um laminado, caracterizado pelo fato de compreender: - formar uma composição adesiva sem solvente misturando-se reagentes consistindo:de - um componente de isocianato consistindo de pelo menos um isocianato; e - um componente de poliol consistindo de pelo menos um poliol iniciado por amina tendo uma funcionalidade de 3 a 8 e um número de hidroxila de 750 a 1.000, e opcionalmente pelo menos um poliol não iniciado por amina; sendo que a quantidade do pelo meno sum poliol iniciado por amina é, em peso, baseada no peso da composição adesiva pré-misturada, de pelo menos 6% em peso; e - aplicar uma camada da composição adesiva a uma superfície de um primeiro substrato; - colocar a camada em contato com a superfície de um segundo substrato para formar um laminado; e - curar a composição adesiva.

10. Método para formar um laminado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o poliol iniciado por amina ser o produto de reação de um óxido de C1-C6 alquileno e uma amina.

11. Método para formar um laminado, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o óxido de alquileno ser selecionado a partir do grupo consistindo de óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de 1,2-butileno e combinações de dois ou mais dos mesmos.

12. Método para formar um laminado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o primeiro substrato e o segundo substrato serem, cada um, selecionados a partir do grupo consistindo de madeira, metal, plástico, materiais de compósito, papel, tecido e combinações de dois ou mais dos mesmos.

13. Laminado, caracterizado pelo fato de ser formado pelo método, conforme definido na reivindicação 9.